(57)【要約】【課題】本発明は、液晶表示装置、その製造方法、及び製造装置に関する。【解決手段】本発明による液晶表示装置の製造方法は、基板上に電場生成電極を形成する段階、そして前記基板上に常圧プラズマを利用して無機配向膜を形成する段階を含む。したがって、パッド部及び短絡部をエッチングする工程が必要ないので、工程を短縮させることができ、多様な形態の液晶表示装置用主基板に一つの装備で無機配向膜を形成することができる。【選択図】図２
2007025672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に電場生成電極を形成する段階、そして
前記基板上に常圧プラズマを利用して無機配向膜を形成する段階を含む、液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記無機配向膜は、前記基板に形成された活性領域に形成される、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記無機配向膜を形成する段階は、基板上にプラズマ生成電極を移動させて形成する段階を含む、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記無機配向膜を形成する前に、常圧プラズマを利用して無機配向膜が形成される部分を前洗浄する段階をさらに含む、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記無機配向膜を形成した後に、常圧プラズマを利用して前記無機配向膜の表面を後洗浄する段階をさらに含む、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記前洗浄または後洗浄は、空気、ヘリウム（Ｈｅ）、及び酸素（Ｏ2）からなる群より選択されるいずれか一つ以上の気体を使用する、請求項４または５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記無機配向膜を形成した後に、その表面をイオンビーム処理する段階をさらに含む、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記無機配向膜は、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、及びフッ素添加ダイヤモンド状カーボンからなる群より選択されるいずれか一つ以上の物質を含む、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）は、シラン（ＳｉＨ4）、水素（Ｈ2）、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成する、請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記炭化ケイ素（ＳｉＣ）は、シラン（ＳｉＨ4）、メタン（ＣＨ4）、水素（Ｈ2）、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成する、請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記窒化ケイ素（ＳｉＮ）は、シラン（ＳｉＨ4）、アンモニア（ＮＨ4）、水素（Ｈ２）、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成する、請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）は、シラン（ＳｉＨ4）、酸素（Ｏ2）、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成する、請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記フッ素添加ダイヤモンド状カーボンは、アセチレン（Ｃ2Ｈ2）、フッ素含有気体、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成する、請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
第１電極、
前記第１電極に付着されて、小電極及び絶縁体が交互に配置されているプラズマ調節部、
前記第１電極と対向して、少なくとも一つの活性領域が形成された主基板を位置させる第２電極、
前記第１及び第２電極に電圧を印加する超高周波電力発生部、そして
無機配向膜形成気体を供給する気体供給部を含む、液晶表示装置の製造装置。
【請求項１５】
前記プラズマ調節部は、前記第１電極に着脱可能に付着される、請求項１４に記載の液晶表示装置の製造装置。
【請求項１６】
前記小電極の少なくとも一辺の長さは、前記活性領域の少なくとも一辺の長さと実質的に同一である、請求項１４に記載の液晶表示装置の製造装置。
【請求項１７】
前記絶縁体の少なくとも一辺の長さは、前記活性領域の間の距離と実質的に同一である、請求項１４に記載の液晶表示装置の製造装置。
【請求項１８】
基板、そして
前記基板上に形成されていて、各周縁部分が丸い無機配向膜を含む、液晶表示装置。
【請求項１９】
前記無機配向膜は、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、及びフッ素添加ダイヤモンド状カーボンからなる群より選択されるいずれか一つ以上の物質を含む、請求項１８に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、その製造方法、及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、一般に、共通電極や色フィルターなどが形成されている表示板、薄膜トランジスタや画素電極などが形成されている表示板、及び二つの表示板の間に形成されている液晶層を含む。画素電極及び共通電極に電位差を与えれば、液晶層に電場が生成され、この電場によって液晶分子の配向方向が決定される。液晶分子の配向方向によって入射光の透過率が決定されるので、二つの電極の間の電位差を調節することによって、所望の画像を表示することができる。
【０００３】
液晶表示装置は、液晶分子を垂直または水平に配向するための配向膜を含む。配向膜は、一般に、ポリイミド系の有機物質が基板に印刷された有機配向膜を使用する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、基板が大きくなると、大面積を均一な厚さに印刷するのが容易でなく、有機配向膜のイミド化率が低いので、配向不良が発生する恐れがある。また、有機配向膜を形成する工程は、ポリイミドの印刷、先硬化（ｐｒｅ ｃｕｒｅ）、及び本硬化（ｍａｉｎ ｃｕｒｅ）などの多段階工程を経なければならない。
したがって、有機配向膜を無機配向膜で代替しようとする技術が開発されている。無機配向膜は、有機配向膜に比べて簡単な工程で形成することができるが、プラズマ化学気相蒸着（ｐｌａｓｍａ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＥＣＶＤ）装置またはスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）装備などのような高価な薄膜蒸着装備が必要である。また、このような装備を使用する場合には、外部駆動回路との接続のためのパッド部及び上下板の接続のための短絡部を露出するために、蒸着された配向膜を別途にエッチングする後続の工程が必要である。
【０００５】
本発明が目的とする技術的課題は、パッド部及び短絡部をエッチングする工程を省略することによって、低価格で簡単な工程で無機配向膜を形成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願第１発明による液晶表示装置の製造方法は、基板上に電場生成電極を形成する段階、そして前記基板上に常圧プラズマを利用して無機配向膜を形成する段階を含む。
無機配向膜を用いることで、有機配向膜に比べて簡単な工程で形成することができる。例えば、有機配向膜の場合、イミド化率が低いので配向不良が発生する恐れがある。また、有機配向膜を形成する工程は、ポリイミドの印刷、先硬化及び本硬化などの多段階工程を経なければならない。しかし、無機配向膜の場合、先硬化及び本硬化などの工程が不要であり、製造工程を簡単化することができる。また、常圧プラズマを用いるため、製造装置がより単純で、真空を形成する必要がないので、工程時間が短縮される。
【０００７】
本願第２発明は、第１発明において、前記無機配向膜は、前記基板に形成された活性領域に形成されることができる。
活性領域にだけ常圧プラズマを利用して無機配向膜を形成すれば、データパッド部、ゲートパッド部、及び短絡部等には無機配向膜が形成されないので、これらを露出するための別途のエッチング工程が必要でない。また、所定の領域だけに無機配向膜を形成する方法を用いるため、多様な形態の液晶表示装置用主基板に一つの装備で無機配向膜を形成することができる。
【０００８】
基板全体に無機配向膜を蒸着して活性領域以外の部分をエッチングする方法は、無機配向膜の周縁部分が鋭く形成されるが、最初から常圧プラズマを利用して活性領域にだけ無機配向膜を蒸着する方法は、活性領域の周縁部分が丸く形成される。
本願第３発明は、第１発明において、前記無機配向膜を形成する段階は、基板上にプラズマ生成電極を移動させて形成する段階を含むことができる。
【０００９】
本願第４発明は、第１発明において、前記無機配向膜を形成する前に、常圧プラズマを利用して無機配向膜が形成される部分を前洗浄（ｐｒｅ ｃｌｅａｎｓｉｎｇ）する段階をさらに含むことができる。
本願第５発明は、第１発明において、前記無機配向膜を形成した後に、常圧プラズマを利用して前記無機配向膜の表面を後洗浄（ｐｏｓｔ ｃｌｅａｎｓｉｎｇ）する段階をさらに含むことができる。
【００１０】
本願第６発明は、第４又は第５発明において、前記前洗浄または後洗浄は、空気、ヘリウム（Ｈｅ）、及び酸素（Ｏ2）からなる群より選択されるいずれか一つ以上の気体を使用することができる。
本願第７発明は、第１発明において、前記無機配向膜を形成した後に、その表面をイオンビーム（ｉｏｎ ｂｅａｍ）処理する段階をさらに含むことができる。
【００１１】
本願第８発明は、第１発明において、前記無機配向膜は、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、及びフッ素添加ダイヤモンド状カーボン（ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｄｉａｍｏｎｄ ｌｉｋｅ ｃａｒｂｏｎ）からなる群より選択されるいずれか一つ以上の物質を含むことができる。
本願第９発明は、第８発明において、前記非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）は、シラン（ｓｉｌａｎｅ）（ＳｉＨ4）、水素（Ｈ2）、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成することができる。
【００１２】
本願第１０発明は、第８発明において、前記炭化ケイ素（ＳｉＣ）は、シラン（ｓｉｌａｎｅ）（ＳｉＨ4）、メタン（ＣＨ4）、水素（Ｈ2）、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成することができる。
本願第１１発明は、第８発明において、前記窒化ケイ素（ＳｉＮ）は、シラン（ｓｉｌａｎｅ）（ＳｉＨ4）、アンモニア（ＮＨ4）、水素（Ｈ2）、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成することができる。
【００１３】
本願第１２発明は、第８発明において、前記酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）は、シラン（ｓｉｌａｎｅ）（ＳｉＨ4）、酸素（Ｏ2）、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成することができる。
本願第１３発明は、第８発明において、前記フッ素添加ダイヤモンド状カーボン（ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｄｉａｍｏｎｄ ｌｉｋｅ ｃａｒｂｏｎ）は、アセチレン（Ｃ2Ｈ2）、フッ素含有気体、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成することができる。
【００１４】
本願第１４発明による液晶表示装置の製造装置は、第１電極、前記第１電極に付着されて、小電極及び絶縁体が交互に配置されているプラズマ調節部、前記第１電極と対向して、少なくとも一つの活性領域が形成された主基板を位置させる第２電極、前記第１及び第２電極に電圧を印加する超高周波（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）電力発生部、そして無機配向膜形成気体を供給する気体供給部を含む。
【００１５】
本願第１５発明は、第１４発明において、前記プラズマ調節部は、前記第１電極に着脱可能に付着されることができる。
本願第１６発明は、第１４発明において、前記小電極の少なくとも一辺の長さは、前記活性領域の少なくとも一辺の長さと実質的に同一でありうる。
本願第１７発明は、第１４発明において、前記絶縁体の少なくとも一辺の長さは、前記活性領域の間の距離と実質的に同一でありうる。
【００１６】
本願第１８発明による液晶表示装置は、基板、そして前記基板上に形成されていて、各周縁部分が丸い無機配向膜を含む。
本願第１９発明は、第１８発明において、前記無機配向膜は、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、及びフッ素添加ダイヤモンド状カーボンからなる群より選択されるいずれか一つ以上の物質を含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、パッド部及び短絡部をエッチングする工程が必要ないので、工程を短縮させることができ、多様な形態の液晶表示装置用主基板に一つの装備で無機配向膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
添付した図面を参照して、本発明の実施例について、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、多様な相異した形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されない。
図面では、各層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体を通して類似した部分については、同一な図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“真上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も意味する。反対に、ある部分が他の部分の“真上”にあるとする時、これはその中間に他の部分がない場合を意味する。
【００１９】
まず、図１及び図２を参照して、本発明の一実施例による液晶表示装置について概略的に説明する。
図１は本発明の一実施例による液晶表示装置を示した斜視図であり、図２は図１に示した液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。
図１及び図２を参照すれば、本実施例による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００、液晶表示板組立体３００に付着されている複数の可撓性印刷回路フィルム７２及びその上の駆動回路チップ７１、そして可撓性印刷回路フィルム７２に付着されている印刷回路基板４５０、５５０を含む。
【００２０】
下部表示板１００は、上部表示板２００より大きく、隣接する二つの辺と隣接する周辺領域４１、４２が露出されている。可撓性印刷回路フィルム７２は、この周辺領域４１、４２に付着されている。
液晶表示板組立体３００は、互いに対向する下部表示板１００及び上部表示板２００、その間に形成されている液晶層３、密封材３１０、及び導電性連結部材７３を含む。
【００２１】
下部表示板１００及び上部表示板２００は、各々基板１１０、２１０を含み、基板１１０、２１０上には、薄膜６１、６２が形成されている。
薄膜６１、６２上には、無機配向膜１１、２１が形成されている。無機配向膜１１、２１の両周縁１１ａ、２１ａは丸い形状である。
液晶層３は、下部表示板１００及び上部表示板２００の間に密封材３１０で密封されている。
【００２２】
下部表示板１００及び上部表示板２００には、各々短絡点４３、４４が形成され、短絡点４３、４４の間に導電性連結部材７３が連結されて、二つの表示板１００、２００が電気的に連結されている。
次に、図３及び前記図１、図２を参照して、本発明の一実施例による液晶表示装置の製造方法について詳細に説明する。
【００２３】
図３は本発明の一実施例による液晶表示装置の製造方法を説明するフローチャートである。
図３を参照すれば、まず、基板上に薄膜トランジスタ（図示せず）及び画素電極（図示せず）などの薄膜６１を形成して下部表示板１００を製造し、他の基板上に色フィルター（図示せず）及び共通電極（図示せず）などの薄膜６２を形成して上部表示板２００を製造する（Ｓ１１）。色フィルターまたは共通電極は、下部表示板１００に形成されることもできる。
【００２４】
その後、常圧プラズマを利用して薄膜６１、６２の表面を各々前洗浄（ｐｒｅ ｃｌｅａｎｓｉｎｇ）する（Ｓ１２）。常圧プラズマを利用した前洗浄段階は、空気、ヘリウム（Ｈｅ）、及び酸素（Ｏ2）からなる群より選択されるいずれか一つ以上の気体を使用することができる。
前洗浄された薄膜６１、６２上に、各々常圧プラズマを利用して無機配向膜を形成する（Ｓ１３）。この時、無機配向膜は、下部表示板では薄膜トランジスタ及び画素電極が実質的に形成された活性領域にだけ蒸着され、上部表示板では色フィルターが実質的に形成された活性領域にだけ蒸着される。
【００２５】
無機配向膜は、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、及びフッ素添加ダイヤモンド状カーボン（ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｄｉａｍｏｎｄ ｌｉｋｅ ｃａｒｂｏｎ）からなる群より選択されるいずれか一つ以上の物質を含むことができる。
非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）は、シラン（ｓｉｌａｎｅ）（ＳｉＨ4）、水素（Ｈ2）、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成することができ、炭化ケイ素（ＳｉＣ）は、シラン（ｓｉｌａｎｅ）（ＳｉＨ4）、メタン（ＣＨ4）、水素（Ｈ2）、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成することができ、窒化ケイ素（ＳｉＮ）は、シラン（ｓｉｌａｎｅ）（ＳｉＨ4）、アンモニア（ＮＨ4）、水素（Ｈ2）、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成することができ、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）は、シラン（ｓｉｌａｎｅ）（ＳｉＨ4）、酸素（Ｏ2）、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成することができ、フッ素添加ダイヤモンド状カーボン（ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｄｉａｍｏｎｄ ｌｉｋｅ ｃａｒｂｏｎ）は、アセチレン（Ｃ2Ｈ2）、フッ素含有気体（ＣＦ4）、及びヘリウム（Ｈｅ）を使用して形成することができる。
【００２６】
無機配向膜を形成した後には、配向膜の表面をイオンビーム（ｉｏｎ ｂｅａｍ）処理して、配向を効果的にすることができる。
その後、下部表示板及び上部表示板に形成された無機配向膜の表面を各々常圧プラズマを利用して後洗浄（ｐｏｓｔ ｃｌｅａｎｓｉｎｇ）する（Ｓ１４）。後洗浄は、前洗浄と同様に、空気、ヘリウム（Ｈｅ）、及び酸素（Ｏ2）からなる群より選択されるいずれか一つ以上の気体を使用する。
【００２７】
次に、下部表示板及び上部表示板に密封材を形成して液晶を滴下する（Ｓ１５）。その後、両表示板を結合して（Ｓ１６）、表示装置単位に切断した後、（Ｓ１７）、外部駆動回路及びバックライト部を連結するモジュール工程を行う（Ｓ１８）。
それでは、本発明の一実施例による液晶表示装置の製造装置について説明する。
図４は下部表示板用主基板の一例を示した平面図であり、図５は図４に示した下部表示板用主基板に本発明の実施例によって無機配向膜を形成する装置を概略的に示した断面図である。
【００２８】
図４を参照すれば、主基板３０には、３×３個、つまり総計９個の活性領域４０が形成されている。活性領域４０は、画素電極及び薄膜トランジスタなどが実際に形成されている部分である。各活性領域４０の周囲には、活性領域４０の一辺を囲むデータパッド部４１及びデータパッド部４１が形成された一辺と隣接する他の一辺を囲むゲートパッド部４２が形成されている。データパッド部４１は、データ信号を生成するデータ駆動回路などとの接続のためのものであり、ゲートパッド部４２は、ゲート信号を生成するゲート駆動回路などとの接続のためのものである。各データパッド部４１及びゲートパッド部４２と活性領域４０との間には、下部表示板１００及び上部表示板２００の接続のための短絡点４３及び導電性連結部材７３が形成されている。
【００２９】
図５を参照すれば、本実施例による配向膜形成装置は、内部に基板３０を収容して、所定の気体が流入及び流出される反応室（ｃｈａｍｂｅｒ）５０を含む。反応室５０は、外部と反応室５０の内部とを隔離させて、所定の気体の反応によって無機配向膜を形成する反応空間である。
反応室５０内の上部には、外部の超高周波（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）電力発生器５８と連結されて、超高周波電力の伝達を受ける第１電極５１が形成されている。第１電極は、電力がよく伝達されるように、アルミニウムなどの低抵抗金属からなるのが好ましい。
【００３０】
反応室５０内の下部には、第１電極５１と対向して、主基板３０を位置させる第２電極５２が形成されている。第２電極５２は接地されている。
第１電極５１のうちの第２電極５２と対向する面には、プラズマ調節部５３が付着されている。プラズマ調節部５３には、小電極５４及び絶縁体５５が交互に配置されていて、脱着可能である。
【００３１】
小電極５４は、第１電極５１から超高周波電力の伝達を受けて、第２電極５２との間でプラズマ７０を生成する部分である。小電極５４の少なくとも一辺の長さは、活性領域４０の少なくとも一辺の長さと実質的に同一である。したがって、小電極５４及び第２電極５２の間で発生するプラズマ７０によって、主基板３０上の活性領域４０にだけ無機配向膜１１が蒸着される。
【００３２】
絶縁体５５は、第１電極５１から超高周波電力の伝達を受けることができないので、絶縁体５５及び第２電極５２の間にはプラズマが発生しない。絶縁体５５の少なくとも一辺の長さは、活性領域４０の間の距離と実質的に同一である。したがって、活性領域４０の間の空間には無機配向膜１１が形成されない。
反応室５０には、気体供給部５６が形成されていて、無機配向膜１１を形成するのに必要な気体の供給を受ける。また、反応室５０には、気体排出部５７が形成されていて、プラズマ状態の反応気体を外部に排出する。
【００３３】
次に、図６Ａ乃至図６Ｃを参照して、図５に示した液晶表示装置の製造装置を利用して無機配向膜を形成する工程について説明する。
まず、図６Ａを参照すれば、主基板３０を第２電極５２上に位置させて、主基板３０の一側端部上にプラズマ調節部５３を配置する。そうすると、プラズマ調節部５３に形成された小電極５４は活性領域４０に対応し、絶縁体５５は活性領域４０の間の空間に対応する。
【００３４】
図６Ｂを参照すれば、プラズマ調節部５３を主基板３０の他側端部に向かって移動させる。そうすると、プラズマ調節部５３が移動しながら小電極５４及び第２電極５２の間にプラズマが発生して、活性領域４０にだけ無機配向膜１１が蒸着される。プラズマ調節部５３が一つの活性領域４０の一側端部に到達すれば、超高周波電力の供給を中断する。その後、隣接する活性領域４０が始まる部分で再び超高周波電力を供給して、再び無機配向膜１１を蒸着する。
【００３５】
このような工程をくり返して、図６Ｃに示したように、プラズマ調節部５３が主基板３０の他側端部に到達した時に超高周波電源の供給を中断すれば、主基板３０上にある活性領域４０全体に無機配向膜１１を形成する工程が終了される。
このように、活性領域４０にだけ常圧プラズマを利用して無機配向膜を形成すれば、データパッド部４１、ゲートパッド部４２、及び短絡部４３には無機配向膜が形成されないので、これらを露出するための別途のエッチング工程が必要でない。
【００３６】
また、常圧プラズマを利用するので、製造装置がより単純で、真空を形成する必要がないので、工程時間が短縮される。
また、プラズマ調節部５３を移動させながら配向膜を蒸着するので、大面積の基板に均一に工程を進めることができる。
次に本発明の他の実施例による液晶表示装置の製造装置について説明する。
【００３７】
図７は薄膜トランジスタ表示板用主基板の他の例を示した平面図であり、図８は図７に示した薄膜トランジスタ表示板用主基板に本発明の他の実施例によって無機配向膜を形成する液晶表示装置の製造装置を概略的に示した断面図である。
図７を参照すれば、主基板３１には、２×２個、つまり総計４個の活性領域４０が形成されている。各活性領域４０の周囲には、活性領域４０の隣接する二つの辺を各々囲むデータパッド部４１及びゲートパッド部４２が形成されている。データパッド部４１及びゲートパッド部４２と活性領域４０との間には、各々短絡点４３及び導電性連結部材７３が形成されている。
【００３８】
図８を参照すれば、第１電極６１に付着されているプラズマ調節部６３は、図７に示した主基板に形成された活性領域に対応する形状に形成されている。つまり、プラズマ調節部６３は、二つの小電極６４及び小電極６４の間に形成された絶縁体６５を含む。小電極６４の少なくとも一辺の長さは、活性領域４０の少なくとも一辺の長さと実質的に同一で、絶縁体６５の少なくとも一辺の長さは、活性領域４０の間の距離と実質的に同一である。
【００３９】
次に、図９Ａ乃至図９Ｃを参照して、図８に示した液晶表示装置の製造装置を利用して無機配向膜を形成する工程について説明する。
図９Ａ乃至図９Ｃは図８に示した液晶表示装置の製造装置を利用して本発明の一実施例によって液晶表示装置を製造する工程を示した平面図である。
まず、図９Ａを参照すれば、主基板３０を第２電極６２上に位置させて、主基板３０の一側端部上にプラズマ調節部６３を配置する。そうすると、プラズマ調節部６３に形成された小電極６４は活性領域４０に対応し、絶縁体６５は活性領域４０の間の空間に対応する。
【００４０】
図９Ｂを参照すれば、プラズマ調節部６３を主基板３０の他側端部に向かって移動させる。そうすると、プラズマ調節部６３が移動しながら小電極６４及び第２電極６２の間にプラズマが発生して、活性領域４０にだけ無機配向膜１１が蒸着される。プラズマ調節部６３が一つの活性領域４０の一側端部に到達すれば、超高周波電力の供給を中断する。その後、隣接する活性領域４０が始まる部分で再び超高周波電力を供給して、再び無機配向膜１１を蒸着する。
【００４１】
図９Ｃに示したように、プラズマ調節部６３が主基板３０の他側端部に到達した時に超高周波電源の供給を中断すれば、主基板３０上にある活性領域４０全体に無機配向膜１１を形成する工程が終了される。
このように、プラズマ調節部６３は、主基板３０に形成された活性領域４０の大きさ及び個数によって、小電極６４及び絶縁体６５の配置設計を多様に変更することができる。このように変更されるプラズマ調節部６３を常圧プラズマ装備に付着すれば、一台の装備で多様な個数及び形状の活性領域が形成された主基板に無機配向膜を形成することができる。
【００４２】
次に、本発明の実施例によって形成された無機配向膜について説明する。
図１０は本発明の一実施例によって無機配向膜が蒸着された主基板を示した断面図である。
図１０を参照すれば、主基板３０の各活性領域上に無機配向膜１１が形成されている。無機配向膜１１の周縁部分１１ａ、１１ｂは丸い形状である。つまり、主基板３０全体に無機配向膜を蒸着して活性領域以外の部分をエッチングする方法は、無機配向膜の周縁部分が鋭く形成されるが、最初から常圧プラズマを利用して活性領域にだけ無機配向膜を蒸着する方法は、活性領域の周縁部分１１ａ、１１ｂが丸く形成される。
【００４３】
一方、図３及び図７では、下部表示板用基板を例に挙げて説明したが、データパッド部及びゲートパッド部は形成されずに、色フィルター及び共通電極などが形成された活性領域が形成された上部表示板用基板の場合にも、同一な製造装置及び製造方法で無機配向膜を形成することができる。
次に、本発明の実施例によって製造された液晶表示装置の一例について説明する。
【００４４】
図１１は本発明の一実施例による液晶表示装置の配置図であり、図１２Ａ及び図１２Ｂは各々図１１の液晶表示装置をＸＩＩａ−ＸＩＩａ及びＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線に沿って切断した断面図である。
図１１乃至図１２Ｂを参照すれば、本実施例による液晶表示装置は、互いに対向する下部表示板１００及び上部表示板２００、そしてこれらの間に形成されている液晶層３を含む。
【００４５】
まず、下部表示板１００について説明する。
基板１１０上に、複数のゲート線（ｇａｔｅ ｌｉｎｅ）１２１及び複数の維持電極線（ｓｔｏｒａｇｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｌｉｎｅ）１３１が形成されている。
ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達し、主に横方向にのびている。各ゲート線１２１は、下に突出した複数のゲート電極（ｇａｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１２４、及び他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１２９を含む。ゲート信号を生成するゲート駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着される可撓性印刷回路膜（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｉｌｍ）（図示せず）上に装着されたり、基板１１０上に直接装着されたり、基板１１０上に集積される。ゲート駆動回路が基板１１０上に集積されている場合には、ゲート線１２１がのびて、これと直接連結される。
【００４６】
維持電極線１３１は、所定の電圧の印加を受け、ゲート線１２１とほぼ平行にのびた幹線、及びこれから分かれた複数対の維持電極１３３ａ、１３３ｂを含む。維持電極線１３１の各々は、隣接する二つのゲート線１２１の間に位置し、幹線は二つのゲート線のうちの下側に隣接するように形成されている。維持電極１３３ａ、１３３ｂの各々は、幹線と連結された固定端、及びその反対側の自由端を含む。ここで、維持電極１３３ｂの固定端は面積が広く、自由端は直線部分及び曲線部分の二股に分かれる。しかし、維持電極線１３１の形状及び配置は、多様に変更することができる。
【００４７】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などのアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金などの銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金などの銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などのモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、及びチタニウム（Ｔｉ）などからなることができる。しかし、これらは、物理的性質が異なる二つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造からなることもできる。このうちの一つの導電膜は、信号遅延や電圧降下を減少させることができるように、比抵抗（ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）が低い金属、例えばアルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などからなる。これとは異なって、他の導電膜は、他の物質、特にＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）及びＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）との物理的、化学的、電気的接触特性が優れている物質、例えばモリブデン系金属、クロム、チタニウム、タンタルなどからなる。これらの組合わせの好ましい例としては、クロムの下部膜及びアルミニウム（合金）の上部膜や、アルミニウム（合金）の下部膜及びモリブデン（合金）の上部膜がある。しかし、ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、その他にも多様な金属または導電体からなることができる。
【００４８】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１の側面は、基板１１０の面に対して傾いていて、その傾斜角は約３０°乃至約８０°であるのが好ましい。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などからなるゲート絶縁膜（ｇａｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）１４０が形成されている。
【００４９】
ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコン（ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）（非晶質シリコンは略してａ−Ｓｉとする）、多結晶シリコン（ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）、または有機半導体などからなる複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は、主に縦方向にのびていて、ゲート電極１２４に向かってのびた複数の突出部（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）１５４を含む。線状半導体１５１は、ゲート線１２１及び維持電極線１３１付近で面積が広くなって、これらを幅広く覆っている。
【００５０】
半導体１５１上には、複数の線状及び島型抵抗性接触部材（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６１、１６５が形成されている。抵抗性接触部材１６１、１６５は、リンなどのｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ＋水素化非晶質シリコンなどからなったり、シリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）からなることができる。線状抵抗性接触部材１６１は、複数の突出部１６３を含み、この突出部１６３及び島型抵抗性接触部材１６５は対をなして半導体１５１の突出部１５４に配置されている。
【００５１】
半導体１５１、１５４及び抵抗性接触部材１６１、１６３、１６５の側面も、基板１１０の面に対して傾いていて、その傾斜角は約３０°乃至８０゜である。
抵抗性接触部材１６１、１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線（ｄａｔａ ｌｉｎｅ）１７１及び複数のドレイン電極（ｄｒａｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７５が形成されている。
【００５２】
データ線１７１は、データ信号を伝達し、主に縦方向にのびてゲート線１２１と交差している。各データ線１７１は、また、維持電極線１３１と交差して、隣接する維持電極１３３ａ、１３３ｂの集合の間に形成される。各データ線１７１は、ゲート電極１２４に向かってのびた複数のソース電極（ｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７３、及び他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１７９を含む。データ信号を生成するデータ駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着される可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着されたり、基板１１０上に直接装着されたり、基板１１０上に集積される。データ駆動回路が基板１１０上に集積されている場合には、データ線１７１がのびて、これと直接連結される。
【００５３】
ドレイン電極１７５は、データ線１７１と分離されていて、ゲート電極１２４を中心にソース電極１７３と対向している。各ドレイン電極１７５は、面積が広い一側端部１７７及び棒形状の他側端部を含む。面積が広い端部１７７は維持電極線１３１の拡張部１３７と重畳し、棒形状の端部はＪ字形に曲がったソース電極１７３で一部が囲まれている
一つのゲート電極１２４、一つのソース電極１７３、及び一つのドレイン電極１７５は、半導体１５１の突出部１５４と共に一つの薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）を構成し、薄膜トランジスタのチャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５の間の突出部１５４に形成される。
【００５４】
データ線１７１及びドレイン電極１７５は、モリブデン、クロム、タンタル、及びチタニウムなどの耐火性金属（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｍｅｔａｌ）、またはこれらの合金からなるのが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）及び低抵抗導電膜（図示せず）を含む多重膜構造からなることもできる。多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）の下部膜及びアルミニウム（合金）の上部膜の二重膜や、モリブデン（合金）の下部膜、アルミニウム（合金）の中間膜、及びモリブデン（合金）の上部膜の三重膜がある。しかし、データ線１７１及びドレイン電極１７５は、その他にも多様な金属または導電体からなることができる。
【００５５】
データ線１７１及びドレイン電極１７５の側面も、基板１１０の面に対して傾いていて、その傾斜角は約３０゜乃至８０゜であるのが好ましい。
抵抗性接触部材１６１、１６３、１６５は、その下の半導体１５１、１５４及びその上のデータ線１７１及びドレイン電極１７５の間にだけ形成されて、これらの間の接触抵抗を低くする。大部分の所では線状半導体１５１の面積がデータ線１７１の面積より小さいが、前記で説明したように、ゲート線１２１と交差する部分で面積が広くなって、表面のプロファイルをスムーズにすることによって、データ線１７１が断線するのを防止する。半導体１５１、１５４には、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５の間をはじめとして、データ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われずに露出された部分がある。
【００５６】
データ線１７１、ドレイン電極１７５、及び露出された半導体１５１、１５４部分上には、保護膜（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）１８０が形成されている。保護膜１８０は、無機絶縁物または有機絶縁物などからなり、表面が平坦でありうる。無機絶縁物の例としては、窒化ケイ素や酸化ケイ素がある。有機絶縁物は、感光性（ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）を有し、その誘電定数（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｃｔａｎｔ）は約４．０以下であるのが好ましい。しかし、保護膜１８０は、有機絶縁物の優れた絶縁特性を生かしつつ、露出された半導体１５１部分に害を及ぼさないように、下部無機膜及び上部有機膜の二重膜構造からなることができる。
【００５７】
保護膜１８０には、データ線１７１の端部１７９及びドレイン電極１７５を各々露出する複数の接触孔（ｃｏｎｔａｃｔ ｈｏｌｅ）１８２、１８５が形成されており、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には、ゲート線１２１の端部１２９を露出する複数の接触孔１８１、維持電極１３３ｂの固定端付近の維持電極線１３１の一部を露出する複数の接触孔１８３ａ、そして維持電極１３３ａの自由端の直線部分を露出する複数の接触孔１８３ｂが形成されている。
【００５８】
保護膜１８０上には、複数の画素電極（ｐｉｘｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１９１、複数の連結橋（ｏｖｅｒｐａｓｓ）８３、及び複数の接触補助部材（ｃｏｎｔａｃｔ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）８１、８２が形成されている。画素電極１９１は、接触孔１８５を通じてドレイン電極１７５と物理的、電気的に連結されていて、ドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受ける。データ電圧の印加を受けた画素電極１９１は、共通電圧（ｃｏｍｍｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ）の印加を受ける上部表示板２００の共通電極（ｃｏｍｍｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）２７０と共に電場を生成することによって、二つの電極の間の液晶層３の液晶分子の配向方向を決定する。このように決定された液晶分子の配向方向によって、液晶層を通過する光の偏光が変化する。画素電極１９１及び共通電極は、キャパシタ（以下、液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）とする）を構成して、薄膜トランジスタがターンオフされた後にも印加された電圧を維持する。
【００５９】
画素電極１９１は、維持電極１３３ａ、１３３ｂをはじめとする維持電極線１３１と重畳する。画素電極１９１及びこれと電気的に連結されたドレイン電極１７５が維持電極線１３１と重畳して構成するキャパシタをストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）といい、ストレージキャパシタは、液晶キャパシタの電圧維持能力を強化する。
【００６０】
接触補助部材８１、８２は、各々接触孔１８１、１８２を通じてゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９と連結される。接触補助部材８１、８２は、ゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９と外部装置との接続性を補完して、これらを保護する。
連結橋８３は、ゲート線１２１を横切って、ゲート線１２１を間において反対側に位置する接触孔１８３ａ、１８３ｂを通じて維持電極線１３１の露出された部分及び維持電極１３３ｂの自由端の露出された端部に連結されている。維持電極１３３ａ、１３３ｂをはじめとする維持電極線１３１は、連結橋８３と共に、ゲート線１２１やデータ線１７１または薄膜トランジスタの欠陥を修理するのに使用される。
【００６１】
次に、上部表示板２００について説明する。
基板２１０上に、遮光部材（ｌｉｇｈｔ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）２２０が形成されている。遮光部材２２０は、ブラックマトリックス（ｂｌａｃｋ ｍａｔｒｉｘ）ともいい、画素電極１９１と対向する複数の開口領域を定義する一方で、画素電極１９１の間の光漏れを防止する。
【００６２】
基板２１０上には、また、複数の色フィルター（ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ）２３０が形成されていて、遮光部材２２０で囲まれた開口領域内にほぼ全てが位置するように配置されている。色フィルター２３０は、画素電極１９０に沿って縦方向に長くのびて、ストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）を構成することができる。各色フィルター２３０は、赤色、緑色、及び青色の三原色など、基本色（ｐｒｉｍａｒｙｃｏｌｏｒ）のうちの一つを表示することができる。
【００６３】
色フィルター２３０及び遮光部材２２０上には、蓋膜（ｏｖｅｒｃｏａｔ）２５０が形成されている。蓋膜２５０は、絶縁物からなることができ、色フィルター２３０を保護して色フィルター２３０が露出されるのを防止して、平坦面を提供する。
蓋膜２５０上には、共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０は、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明な導電体からなるのが好ましい。
【００６４】
表示板１００、２００の内側面には、液晶層３を配向するための無機配向膜（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ）１１、２１が塗布されていて、表示板１００、２００の外側面には、一つ以上の偏光子（ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）（図示せず）が付着されている。
以上のように、無機配向膜を用いることで、有機配向膜に比べて簡単な工程で形成することができる。例えば、有機配向膜の場合、イミド化率が低いので配向不良が発生する恐れがある。また、有機配向膜を形成する工程は、ポリイミドの印刷、先硬化及び本硬化などの多段階工程を経なければならない。しかし、無機配向膜の場合、先硬化及び本硬化などの工程が不要であり、製造工程を簡単化することができる。また、常圧プラズマを用いるため、製造装置がより単純で、真空を形成する必要がないので、工程時間が短縮される。
【００６５】
また、活性領域にだけ常圧プラズマを利用して無機配向膜を形成すれば、データパッド部、ゲートパッド部、及び短絡部等には無機配向膜が形成されないので、これらを露出するための別途のエッチング工程が必要でない。また、所定の領域だけに無機配向膜を形成する方法を用いるため、多様な形態の液晶表示装置用主基板に一つの装備で無機配向膜を形成することができる。
【００６６】
さらに、基板全体に無機配向膜を蒸着して活性領域以外の部分をエッチングする方法は、無機配向膜の周縁部分が鋭く形成されるが、最初から常圧プラズマを利用して活性領域にだけ無機配向膜を蒸着する方法は、活性領域の周縁部分が丸く形成される。
以上で、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も、本発明の権利範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施例による液晶表示装置を示した斜視図である。
【図２】図１に示した液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。
【図３】本発明の一実施例による液晶表示装置の製造方法を説明するフローチャートである。
【図４】薄膜トランジスタ表示板用主基板の一例を示した平面図である。
【図５】本発明の一実施例による液晶表示装置の製造装置を概略的に示した断面図である。
【図６Ａ】図５に示した液晶表示装置の製造装置を利用して本発明の一実施例によって無機配向膜を形成する工程を順次に説明する平面図（１）である。
【図６Ｂ】図５に示した液晶表示装置の製造装置を利用して本発明の一実施例によって無機配向膜を形成する工程を順次に説明する平面図（２）である。
【図６Ｃ】図５に示した液晶表示装置の製造装置を利用して本発明の一実施例によって無機配向膜を形成する工程を順次に説明する平面図（３）である。
【図７】薄膜トランジスタ表示板用主基板の他の例を示した平面図である。
【図８】本発明の他の実施例による液晶表示装置の製造装置を概略的に示した断面図である。
【図９Ａ】図８に示した液晶表示装置の製造装置を利用して本発明の他の実施例によって無機配向膜を形成する工程を順次に説明する平面図（１）である。
【図９Ｂ】図８に示した液晶表示装置の製造装置を利用して本発明の他の実施例によって無機配向膜を形成する工程を順次に説明する平面図（２）である。
【図９Ｃ】図８に示した液晶表示装置の製造装置を利用して本発明の他の実施例によって無機配向膜を形成する工程を順次に説明する平面図（３）である。
【図１０】本発明の一実施例によって無機配向膜が蒸着された主基板を示した断面図である。
【図１１】本発明の一実施例による液晶表示装置を示した配置図である。
【図１２Ａ】図１１に示した液晶表示装置をＸＩＩａ−ＸＩＩａ線に沿って切断した断面図である。
【図１２Ｂ】図１１に示した液晶表示装置をＸＩＩａ−ＸＩＩａ線に沿って切断した断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
３  液晶層
１１、２１  無機配向膜
３０、３１  主基板
４０  活性領域
４１  データパッド部
４２  ゲートパッド部
４３  短絡点
５０  反応室
５１  第１電極
５２  第２電極
５３  プラズマ調節部
５４  小電極
５５  絶縁体
５６  気体供給部
５７  気体排出部
５８  超高周波電力発生器
６１、６２  薄膜
７０  プラズマ
７１  駆動回路チップ
７２  可撓性印刷回路フィルム
７３  導電性連結部材
１００  下部表示板（薄膜トランジスタ表示板）
１１０、２１０  基板
１２１  ゲート線
１２４  ゲート電極
１３１  維持電極線
１３３ａ、１３３ｂ  維持電極
１４０  ゲート絶縁膜
１５１、１５４  半導体
１６１、１６３、１６５  抵抗性接触部材
１７１  データ線
１７３  ソース電極
１７５  ドレイン電極
１８０  保護膜
１８１、１８２、１８５  接触孔
１９１  画素電極
２００  上部表示板
２２０  遮光部材
２３０  色フィルター
２５０  蓋膜
２７０  共通電極
３００  液晶表示板組立体
３１０  密封材
４５０、５５０  印刷回路基板
【図１】
2007025672.tif 000003
【図２】
2007025672.tif 000004
【図３】
2007025672.tif 000005
【図４】
2007025672.tif 000006
【図５】
2007025672.tif 000007
【図６Ａ】
2007025672.tif 000008
【図６Ｂ】
2007025672.tif 000009
【図６Ｃ】
2007025672.tif 000010
【図７】
2007025672.tif 000011
【図８】
2007025672.tif 000012
【図９Ａ】
2007025672.tif 000013
【図９Ｂ】
2007025672.tif 000014
【図９Ｃ】
2007025672.tif 000015
【図１０】
2007025672.tif 000016
【図１１】
2007025672.tif 000017
【図１２Ａ】
2007025672.tif 000018
【図１２Ｂ】
2007025672.tif 000019